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这项技术是北京大学电子学院邱晨光-彭练矛团队在2026年2月发布的最新成果,核心在于“纳米栅极电场增强”。简单说,他们通过把栅极做到1纳米极限,利用尖端效应“放大”了电场,从而用极低的电压(0.6V)就能驱动铁电材料翻转,解决了传统铁电晶体管“高电压、高能耗”的痛点。 技术核心:为什么能大幅降功耗? 传统铁电晶体管(FeFET)有个物理瓶颈:铁电材料像一块“硬骨头”,需要很强的电场(高电压)才能让它翻转状态(存储数据)。这导致它虽然速度快,但功耗大,且无法与现在主流的0.7V逻辑电路直接兼容。 北大团队的突破在于“纳米栅极”设计: * 原理:把栅极做到1纳米(原子尺度),利用纳米尖端的“避雷针效应”,将外部施加的微弱电压(0.6V)在局部汇聚成超强电场,轻松撬动铁电材料翻转。 * 效果:能耗降至0.45 fJ/μm,比国际最好水平低了一个数量级,且工作电压首次降到了逻辑电路的水平(0.6V vs 0.7V)。 应用举例:AI芯片的“存算一体”革命 这项技术最大的价值在于“存算一体”(CIM),能直接解决AI芯片的“内存墙”问题。 * 场景1:边缘AI设备(如手机、智能眼镜) * 痛点:传统芯片计算和存储是分开的,数据来回搬运耗电巨大,导致手机跑AI模型时发热严重、续航短。 * 应用:利用1纳米铁电晶体管,可以在芯片内部直接“就地计算”。数据不用来回跑,功耗极低,能让手机在运行大模型时保持凉爽,实现全天候的智能交互。 * 场景2:云端大模型推理 * 痛点:大模型参数巨大,传统架构下,GPU需要频繁从显存读取数据,导致算力浪费在“等待数据”上。 * 应用:将这种晶体管集成在AI加速器中,可以实现高密度、非易失的权重存储。断电后数据不丢失,开机即用,且计算密度极高,能大幅提升大模型的推理效率。 这项技术不仅打破了铁电材料“尺寸越小性能越差”的传统认知,还为国产AI芯片突破“卡脖子”的存储技术提供了全新的底层硬件基础。AI生成,(工具:夸克,腾讯元宝)配图是AI生成的,(工具:即梦)
范家(公交站)
2026-02-25 12:46浙江杭州
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